Laba_3

.doc

Скачиваний:

Добавлен:

13.04.2025

Размер:

248.83 Кб

Скачать

☆

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Систем автоматического управления

отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «Проектирование систем управления в пакете математического моделирования NI LabVIEW»

Тема: «Приёмник и передатчик»

Вариант 6

Студент гр. 1487		Томозов Г. Н.
Преподаватель		Бельский Г. В.

Санкт-Петербург

2024

Цель работы.

В работе необходимо осуществить передачу сигнала, кодирующего букву с помощью азбуки Морзе.

Основные теоретические положения.

Передача осуществляется по воздуху с помощью двух антенн - передатчика и приемника.

Передатчик состоит из одного реле и скрепки. Реле коммутирует высокочастотный синус на скрепку. За счет последовательного замыкания и размыкания реле осуществляется кодирование символа.

Приемник состоит из антенны и схемы усилителя. Усилитель нужен так как принимаемый сигнал имеет очень маленькую амплитуду. Выход усилителя подается на аналоговый вход для последующего чтения.

Азбука Морзе оперирует понятиями "точка" и "тире", которые означают короткий и длинный сигнал соответственно. Для разделения сигналов между ними выдерживаются паузы - отсутсвтвие сигнала. Между точками/тире пауза короткая, между символами пауза длинная. В данной работе примем следующие временные характеристики:

Точка - 1 единица времени.
Тире - 3 единицы времени.
Короткая пауза - 1 единица времени.
Длинная пауза - 4 единицы времени.

Аппаратная часть:

В работе используются электромагнитное реле, операционный усилитель, резистор 1кОм и резистор 100кОм.

Рисунок 1 Схема подключения передатчика

Рисунок 2 Схема подключения приёмника

Усилитель представляет из себя инвертирующий операционный усилитель. Коэффициент усиления равен отношению сопротивлений резисторов в обратной связи и прямом канале инвертирующего входа (на схеме обозначен знаком "-"). Выходное напряжение ограничено напряжением питания схемы.

В предложенном варианте коэффициент усиления равен 100, а выход ограничен от -15 до +15 вольт.

При сборе схемы важно помнить, что от расстояния между антеннами очень сильно зависит амплитуда принимаемого сигнала. Так же любой провод так же является антенной, поэтому схему надо собирать аккуратно и использовать по возможности короткие провода.

Программная часть:

Программа должно генерировать несущий сигнал (синусоиду) и модулирующий (включение/выключение реле). Несущий сигнал представляет из себя чистый синус большой частоты. В качестве начальных параметров можно взять амплитуду 5В и частоту 20кГц. Возможно наложение кратных частот, что приведет к невозможности увидеть принимаемый сигнал. Для того чтобы этого избежать необходимо установить не круглое значение частоты. Например, не 20000Гц, а 20123Гц.

Модулирующий сигнал является сложным сигналом. По сути дела, он представляет из себя прямоугольный сигнал с изменяющейся частотой и коэффициентом заполнения. Задать его можно с помощью Waveform, однако это довольно трудозатратно, так как потребует собирать массив данных описывающий желаемую форму. При этом, так как частота изменения напряжения может быть низкой, допустимо изменять уровень напряжения прямо из программы по одной точке.

Рисунок 3 Пример задания модулирующего сигнала

Здесь предлагается с помощью структуры Case Structure выбирать уровень сигнала с помощью константы, а длительность с помощью задержки до следующей записи. Однако подобный алгоритм можно реализовать и другими способами.

Задание на работу:

Собрать схему передатчика.
Собрать схему приёмника.
Создать программу для модуляции сигнала кодирующего букву с помощью азбуки Морзе
Создать программу для отображения снимаемого с приёмника сигнала